内容正文:
第1讲 三角函数的图象与性质
「考情研析」 1.以图象为载体,考查三角函数的最值、单调性、对称性、周期性. 2.考查三角函数式的化简、三角函数的图象及其变换、角的求值,常与三角恒等变换交汇命题,重点考查分析、处理问题的能力,是高考的必考点.
1.同角关系式与诱导公式
(1)同角三角函数的基本关系:sin2α+cos2α=1,=tan_α.
(2)诱导公式及记忆规律
k·+α,k∈Z的诱导公式可简记为:奇变偶不变,符号看象限.
2.三种三角函数的性质
函数
y=sin x
y=cos x
y=tan x
图象
单调性
在(k∈Z)上单调递增;
在(k∈Z)上单调递减
在[-π+2kπ,2kπ](k∈Z)上单调递增;
在[2kπ,π+2kπ](k∈Z)上单调递减
在(k∈Z)上单调递增
续表
函数
y=sin x
y=cos x
y=tan x
对称性
对称中心:(kπ,0)(k∈Z);
对称轴:直线x=+kπ(k∈Z)
对称中心:
(k∈Z);
对称轴:直线x=kπ(k∈Z)
对称中心:(k∈Z)
3.函数y=sin x的图象经变换得到y=A sin (ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象的步骤
考向1 三角函数的定义、同角三角关系式、诱导公式
例1 (1)(2022·洛阳市高三第二次统一考试)已知角α的顶点在原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边经过点P(cos 15°+sin 15°,cos 15°-sin 15°),则tan α=( )
A.2- B.2+ C. D.
答案 C
解析 由正切函数的定义得tan α====tan (45°-15°)=.故选C.
(2)(2022·河北省石家庄市高三二模)已知sin α+cos α=,则sin 2α=( )
A.- B. C.- D.
答案 D
解析 sin α+cos α=两边平方得,sin2α+2sinαcos α+cos2α=1+sin2α=,所以sin 2α=.故选D.
(3)(2022·广东省高三一模)已知α为锐角,且cos =-,则cos =( )
A.- B. C.- D.
答案 C
解析 由α为锐角,得<α+<,所以sin ==,cos=cos =-sin =-.故选C.
(1)利用诱导公式化简求值时,先利用公式化任意角的三角函数为锐角三角函数,其步骤:去负—脱周—化锐,特别注意函数名称和符号的确定.
(2)应用公式时注意方程思想的应用:对于sin α+cos α,sin αcos α,sin α-cos α这三个式子,利用(sin α±cos α)2=1±2sin αcos α,可以知一求二.
(3)关于sin α,cos α的齐次式,往往转化为关于tan α的式子求解.
1.(2022·辽宁省沈阳市第二中学高三第二次模拟)若3sin α+cos α=0,则=( )
A. B. C. D.-2
答案 A
解析 因为3sin α+cos α=0,所以tan α=-,所以====.故选A.
2.(2022·安徽师范大学附属中学高三下学期4月测试)黑洞原指非常奇怪的天体,它体积小,密度大,吸引力强,任何物体到了它那里都别想再出来,数字中也有类似的“黑洞”,任意取一个数字串,长度不限,依次写出该数字串中偶数的个数、奇数的个数以及总的数字个数,把这三个数从左到右写成一个新数字串;重复以上工作,最后会得到一个反复出现的数字,我们称它为“数字黑洞”,如果把这个数字设为a,则sin =( )
A. B.- C. D.-
答案 D
解析 根据“数字黑洞”的定义,任取数字2021,经过一步之后为314,经过第二步之后为123,再变为123,再变为123,所以“数字黑洞”为123,即a=123,所以sin =sin =sin =-cos =-.故选D.
考向2 三角函数的图象及应用
例2 (1)(2022·洛阳市高三第二次统一考试)已知曲线C1:y=cos x,C2:y=sin ,为了得到曲线C2,则对曲线C1的变换正确的是( )
A.先把横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再把得到的曲线向右平移个单位长度
B.先把横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再把得到的曲线向左平移个单位长度
C.先把横